Мембранное предохранительное устройство

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к запорной арматуре трубопроводов, и может быть использовано в пневмо- и гидросистемах для регулирования потоков среды. Сущность изобретения заключается в следующем. Мембранное предохранительное устройство содержит корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, разрывную мембрану, герметично изолирующую в исходном состоянии полости входного и выходного патрубков, ножевое устройство, подпружиненное в сторону мембраны и снабженное разрушаемым штифтом. Мембрана установлена с внешней стороны фланца входного патрубка и закреплена по периметру между двумя кольцами, прижатыми к фланцу входного патрубка. Ножевое устройство установлено в полости корпуса, сообщенной с полостью выходного патрубка, и выполнено в виде ударника, закрепленного на конце цилиндрического стержня, установленного в сквозном отверстии, выполненном в торце корпуса. Часть стержня, расположенная в полости корпуса, охватывается ограничителем, выполненным в виде двух упорных втулок, размещенной между ними цилиндрической втулки и пружины, расположенной между внутренними торцами упорных втулок, выступающая из корпуса устройства часть стержня имеет сквозное радиальное отверстие и снабжена поджатой к корпусу втулкой с пазом, а разрушаемый штифт установлен в радиальном отверстии стержня и пазу втулки. Изобретение повышает надежность работы устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к запорной арматуре трубопроводов, и может быть использовано в пневмо- и гидросистемах для регулирования потоков среды.

Известны мембранные предохранительные устройства (МПУ), обеспечивающие сброс или обвод (байпас) потоков рабочей среды относительно какого-либо участка при возникновении на этом участке определенного перепада давления. В МПУ используются тонкостенные мембраны, которые саморазрушаются при достижении определенного перепада давления на мембране, что ограничивает их применение при наличии переменного давления на входе и постоянного давления на выходе из МПУ.

Известен предохранительный клапан с принудительно разрушаемой мембраной, в корпусе которого размещены взаимодействующие при срабатывании клапана опирающаяся на подвижную втулку мембрана и боек, установленный во втулке, причем один из взаимодействующих элементов подпружинен и связан с регулируемым устройством с помощью шарикового фиксатора, при этом регулирующее устройство выполнено в виде размещенных по обе стороны фиксатора поворотных шайб, на внутренних поверхностях каждой из которых выполнена винтовая канавка (а.с. СССР 1134829, 1985 г.).

В известном устройстве не обеспечивается возможность его срабатывания в зависимости от давления только на выходе устройства при переменном давлении на входе.

Известно мембранное предохранительное устройство с подпружиненным в сторону мембраны разрушающим элементом, снабженным разрушаемым штифтом (патент США 3229848, 1966 г.).

В известном устройстве также не обеспечивается возможность срабатывания в зависимости от давления на выходе при переменном давлении на входе.

Задача создания настоящего изобретения - расширение арсенала средств, используемых для регулирования потоков среды, и создание мембранного предохранительного устройства, работающего при заданном давлении на выходе при переменном давлении на входе.

Сущность предложенного изобретения заключается в следующем.

Мембранное предохранительное устройство содержит корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, разрывную мембрану, герметично изолирующую в исходном состоянии полости входного и выходного патрубков, ножевое устройство, подпружиненное в сторону мембраны и снабженное разрушаемым штифтом. Мембрана установлена с внешней стороны фланца входного патрубка и закреплена по периметру между двумя кольцами, прижатыми к фланцу входного патрубка. Ножевое устройство установлено в полости корпуса, сообщенной с полостью выходного патрубка, и выполнено в виде содержащего крестообразно расположенные лезвия ударника, закрепленного на конце цилиндрического стержня, установленного в сквозном отверстии, выполненном в торце корпуса. Часть стержня, расположенная в полости корпуса, охватывается ограничителем, упирающимся с одной стороны, обращенной в сторону мембраны, в концевой выступ стержня, а с другой стороны - во внутренний торец корпуса и выполненным в виде двух упорных втулок, размещенной между ними цилиндрической втулки и пружины, расположенной между внутренними торцами упорных втулок, выступающая из корпуса устройства часть стержня имеет сквозное радиальное отверстие и снабжена поджатой к корпусу втулкой с пазом, а разрушаемый штифт установлен в радиальном отверстии стержня и пазу втулки.

На чертеже показано мембранное предохранительное устройство в разрезе.

Мембранное предохранительное устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и фланцами 4 и 5 соответственно, мембрану 6, закрепленную по периметру между кольцами 7, 8, которые зажаты между фланцем 4 входного патрубка и фланцем подводящего газ трубопровода (не показан). В полости А корпуса расположено ножевое устройство, выполненное в виде ударника 9 с четырьмя крестообразно расположенными лезвиями 10. Ударник 9 закреплен на конце стержня 11, установленного с возможностью продольного перемещения в сквозном отверстии торца 12 корпуса. На стержне 11 установлен ограничитель, выполненный из двух упорных втулок 13, 14 и установленной между ними цилиндрической втулки 15. Между внутренними торцами упорных втулок 13, 14 размещена пружина 16. Ограничитель со стороны, обращенной в сторону мембраны, упирается в концевой выступ 17 стержня 11, а с противоположной стороны - в торец 12 корпуса. На выходящей из корпуса части стержня 11 установлены втулки 18 и 19, втулка 19 снабжена пазом Б, а в стержне выполнено сквозное радиальное отверстие В. В отверстии В установлен фиксатор 20 в виде штифта, верхний конец которого проходит через паз Б втулки 19.

Для взведения ударника 9 и удержания его во взведенном положении используются гайка 21 и контргайка 22.

Мембранное предохранительное устройство работает следующим образом.

При отсутствии давления после МПУ посредством гайки 21 и контргайки 22 пружина 16 ограничителя сжимается, и ударник 9 устанавливается во взведенное положение.

При наличии давления после МПУ выше заданного ударник 9 удерживается во взведенном положении усилием этого давления и фиксатором 20. При этом гайка 21 отводится от втулки 19 на заданное расстояние, соответствующее ходу ударника. При снижении давления после МПУ (и соответственно в полости А) ниже определенного уровня под действием пружины 16 стержень 11 перемещается в сторону мембраны 6, происходит срезание фиксатора 20 втулкой 18 и разрушение мембраны 6 под действием ударника 9 независимо от давления на входе в МПУ.

Перед снятием давления с МПУ необходимо завернуть до упора гайку 21 и контргайку 22.

Предложенное устройство обеспечивает возможность сброса или обвода потоков рабочей среды в зависимости от давления на выходе при переменном давлении на входе.

Предложенное устройство обладает простотой конструкции и высокой надежностью в работе.

Формула изобретения

Мембранное предохранительное устройство, содержащее корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, разрывную мембрану, герметично изолирующую в исходном состоянии полости входного и выходного патрубков, ножевое устройство, подпружиненное в сторону мембраны и снабженное разрушаемым штифтом, отличающееся тем, что мембрана установлена с внешней стороны фланца входного патрубка и закреплена по периметру между двумя кольцами, прижатыми к фланцу входного патрубка, а ножевое устройство установлено в полости корпуса, сообщенной с полостью выходного патрубка, и выполнено в виде содержащего крестообразно расположенные лезвия ударника, закрепленного на конце цилиндрического стержня, установленного в сквозном отверстии, выполненном в торце корпуса, при этом часть стержня, расположенная в полости корпуса, охватывается ограничителем, упирающимся с одной стороны, обращенной в сторону мембраны, в концевой выступ стержня, а с другой стороны - во внутренний торец корпуса, причем ограничитель выполнен в виде двух упорных втулок, размещенной между ними цилиндрической втулки и пружины, расположенной между внутренними торцами упорных втулок, выступающая из корпуса устройства часть стержня имеет сквозное радиальное отверстие и снабжена поджатой к корпусу втулкой с пазом, а разрушаемый штифт установлен в радиальном отверстии стержня и пазу втулки.

РИСУНКИ

Рисунок 1